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2.3.2 氧气的制取
情景导入
氧气在工农业生产和科学研究方面有许多重要的用途,比如:供患者呼吸、登山、潜水、气焊、气割、火箭的发射等等。氧气有这么多重要的用途,那么氧气又是怎样制取的呢
【自主预习】
实验室制取氧气、工业制取氧气、分解反应。
阅读教材内容,回答下列问题:
1.在实验室里,常用　　　　　　　　或　　　　　　　　的方法制取氧气。
2.在化学反应里,一种反应物生成　　　　或　　　　　　其他物质的反应,叫作分解反应。
3.工业生产氧气需要考虑原料是否易得、成本是否低廉、能否大量生产以及对环境的影响等;工业上不使用过氧化氢或高锰酸钾分解制取氧气的主要原因是　　　　　　　　。
实验室用加热高锰酸钾、过氧化氢分解制取氧气时,反应结束后,剩余固体中均有二氧化锰,对于两个反应中的二氧化锰的说法正确的是 (　　)
A.都是催化剂
B.都是生成物
C.都有可能
D.前者是生成物,后者是催化剂
【答案】预学思考
1.加热高锰酸钾　过氧化氢分解
2.两种　两种以上
3.原料成本太高
自学检测　D
【合作探究】
了解实验室和工业制取氧气的主要方法
1.下图是实验室制取气体常用的装置,结合教材实验2-5,回答下列问题:
(1)用加热高锰酸钾的方法制取氧气,需要选择的发生装置是　　　(填字母,下同),理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　,需要对该装置改进的地方是　　　　　　　　　　　,目的是　　　　　　　　　　　　　　。
(2)用过氧化氢分解的方法制取氧气,需要选择的发生装置是　　　,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)氧气不易溶于水,可以用装置　　　收集氧气;氧气的密度比空气的大,可以用装置　　　收集氧气。
2.阅读教材“资料卡片”内容,结合下表中空气各组分的沸点,回答下列问题:
组分 氮气 氧气 二氧化碳 氩气
沸点/℃ -196.0 -183.0 -78.4 -185.9
(1)工业上可通过加压、降温的方法将净化后的空气变成液态,然后利用液氮和液氧的　　　
不同,控制温度,使　　　　先蒸发出来,剩下的主要为　　　　。
(2)工业制取氧气是物理变化还是化学变化
(3)工业上制得的氧气是纯净物还是混合物
1.小红和同学们完成了实验室制取氧气和验证氧气性质的实验,并进行了相关问题的思考。请结合图文信息回答下列问题。
(1)图1:仪器a的名称是　　　　　,给试管预热的操作是　　　　　　　　　　　　　　　　　,发生反应的文字表达式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)图2:收集氧气时,氧气应当从导管口　　　(选填“b”或“c”)端进入。
(3)图3:点燃系在螺旋状细铁丝底端的火柴,待火柴梗快燃尽时,　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;集气瓶底部加少量水的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;发生反应的文字表达式是　　　　　　　　　　　　;该反应的现象为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)图1与图3中的反应相比,相同之处是　　　　　　　　　,不同之处是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
·方法归纳·
发生装置选择的依据是反应物的状态和反应条件;气体收集装置选择的依据是气体的密度和溶解性。
认识分解反应
1.分析实验室制取氧气的方法,填写下表中的空白。
实验 反应物 生成物 反应的文字表达式
加热高 锰酸钾 　　　　　　　 锰酸钾、二氧化锰、氧气 　　　　　　　　　　　　　　　　　　
过氧化 氢分解 　　　　　　　 水、氧气 　　　　　　　　　　　　　　　　　　
2.上述两个化学反应有什么共同特征
2.下列反应属于分解反应的是 (　　)
A.硫+氧气二氧化硫
B.酒精+氧气二氧化碳+水
C.过氧化氢水+氧气
D.镁+氧气氧化镁
·方法归纳·
化合反应和分解反应都是基本反应类型,化合反应的特点是“多变一”,分解反应的特点是“一变多”。
【答案】任务驱动一
1.(1)A　高锰酸钾是固体,反应条件是加热　在试管口放一团棉花　防止高锰酸钾粉末进入导管
(2)B　过氧化氢溶液是液体,二氧化锰是固体,反应条件是常温
(3)E　C
2.(1)沸点　氮气　液氧
(2)物理变化
(3)混合物
跟踪演练
1.(1)铁架台　用酒精灯外焰在试管下方来回移动　高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气
(2)b
(3)从上而下缓慢伸入装有氧气的集气瓶中　防止高温生成物溅落瓶底,使集气瓶炸裂　铁+氧气四氧化三铁　铁丝剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成黑色固体
(4)都需要提供热量　反应物(或生成物)种类不同(合理即可)
任务驱动二
1.高锰酸钾　高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气　过氧化氢　过氧化氢水+氧气
2.反应物只有一种,生成物有两种或两种以上,都是分解反应
跟踪演练
2.C
·学习小助手·
实验室制取气体的一般思路:确定反应原理(反应条件、试剂等)→确定制取气体时应采用的实验装置(发生装置、收集装置)→确定如何验证制得的气体就是所要制取的气体(检验、验满)。
·导学建议·
通过实验演示、问题导向、阅读课本引导学生探究学习实验室制取气体的一般思路,初步建构实验室制取气体的模型,建立解决实验室制取气体的思维框架。2.3.1 催化剂和催化作用
情景导入
鱼塘缺氧会导致鱼大量死亡,这时渔民会向水中撒入鱼塘增氧剂(主要成分是过氧化氢)。过氧化氢能产生氧气吗 能用于实验室制取氧气吗
【自主预习】
氧气的实验室制法、催化剂与催化作用。
阅读教材内容,回答下列问题:
1.检验氧气的方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
2.在化学反应里能　　　　其他物质的　　　　　　　　,本身的　　　　和　　　　　　
在反应前后都没有发生改变的物质叫作催化剂。催化剂在化学反应中起的作用叫作　　　　　　。
下列有关催化剂的说法正确的是 (　　)
A.在化学反应后质量减小
B.催化剂能增加生成物的质量
C.催化剂能改变化学反应速率
D.在化学反应前后其化学性质发生了改变
【答案】预学思考
1.将带火星的木条伸入集气瓶中,观察木条是否复燃
2.改变　化学反应速率　质量　化学性质　催化作用
自学检测　C
【合作探究】
探究“过氧化氢分解制取氧气的反应中二氧化锰的作用”
1.完成教材“探究”活动,观察并记录实验现象,填写下列表格。
序号 实验操作 实验现象 实验结论或总结
结论 总结
实验一 取5 mL 5%过氧化氢溶液于试管中,并伸入带火星的木条 　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂
实验二 向上述试管中加入少量二氧化锰,并伸入带火星的木条 　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
实验三 待上述试管中没有现象发生时,重新加入5 mL 5%过氧化氢溶液,并伸入带火星的木条 　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
2.交流讨论:
(1)能否根据上述实验得出表内的“总结” 请说明理由:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,需要补充的实验操作是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)写出该反应的文字表达式:　　　　　　　　　　　。
实验室用过氧化氢溶液制取氧气的实验中,应加入少量二氧化锰作催化剂。下列关于该反应的说法中,正确的是 (　　)
A.没有二氧化锰,过氧化氢无法分解
B.二氧化锰能加快过氧化氢的分解速率
C.加入二氧化锰可以增加生成物氧气的质量
D.二氧化锰粉末需要用镊子取用
·方法归纳·
催化剂只改变化学反应的速率,不能改变生成物的质量。
【答案】任务驱动
1.木条不复燃　过氧化氢在常温下分解缓慢,放出的氧气很少　产生大量气泡,木条复燃　二氧化锰能加快过氧化氢的分解速率　产生大量气泡,木条复燃　反应前后二氧化锰的化学性质没有改变
2.(1)不能,没有验证反应前后二氧化锰的质量是否改变　反应前称量二氧化锰的质量,反应后过滤、洗涤、干燥,再称量二氧化锰的质量
(2)过氧化氢水+氧气
跟踪演练　B
·学习小助手·
本课时重点学习催化剂的概念,其特点是“一变、二不变”:改变化学反应的速率,反应前后质量和化学性质不变。
·导学建议·
通过小组实验引导学生观察实验现象、描述实验现象,让学生在观察与讨论中发现问题、提出问题、解决问题,培养学生科学观察、规范表达和分析问题的能力,树立实事求是、严谨务实的科学态度。

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